(57)【要約】【課題】シリカガラスウェーハボートのアニール工程時、支柱が変形しないシリカガラスウェーハボートの製造方法を提供する。【解決手段】本シリカガラスウェーハボートの製造方法は、ウェーハボートの溶接部分の歪をとるために、炉の台板に載置されたウェーハボートとシリカガラス管を、ウェーハボートの第１の板状体が中空体から突出し、この中空体の上端部と第１の板状体に当接するように支持手段を介在させる工程と、ウェーハボート及びシリカガラス管をアニール炉に収容して、アニールする工程を有する。【選択図】  図９
2006269503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリカガラス製の第１の板状体、第２の板状体及び支柱を作製する工程と、
前記支柱を前記第１の板状体及び前記第２の板状体に溶接しウェーハボートを組み立てる工程と、この組み立てられたウェーハボートの前記支柱に支持溝を形成する工程と、
この支持溝を艶出しする工程と、前記ウェーハボートの溶接部分の歪をとるために、このウェーハボート全体をアニールするアニール工程を有し、このアニール工程は、前記第１の板状体が上方となるよう台板に前記ウェーハボートを配置し、この外周を囲むよう中空体を配置する工程と、前記第１の板状体下面と前記中空体の上端部に当接するように支持手段を介在させる工程と、前記台板、前記ウェーハボート及び前記中空体をアニール炉に収容して、アニールする工程を有することを特徴とするシリカガラスウェーハボートの製造方法。
【請求項２】
前記支持手段は、前記中空体の上端部に載置され螺孔が設けられた支持板と、前記螺孔に螺合し先端が前記天板に当接する螺子を有することを特徴とする請求項１に記載のシリカガラスウェーハボートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシリカガラスウェーハボートの製造方法に係り、特にボートのアニール工程を改良したシリカガラスウェーハボートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に半導体ウェーハを高温処理するのにウェーハボートが用いられている。このウェーハボートは、支持溝が多数設けられた３本または４本の支柱を第１の板状体及び第２の板状体に取り付けて形成され、その使用材質として高純度及び高温において高粘性を有するためシリカガラスが多く用いられている。
【０００３】
また、シリカガラス縦型ウェーハボートの製造方法は、第１の板状体及び第２の板状体を作製し、３本または４本の支柱を作製して、これら支柱を第１の板状体及び第２の板状体に溶接し、支柱の溝切りを行って支持溝を形成し、さらに、この支持溝をバーナでアニールし、上記溶接部分の歪をとるためにウェーハボート全体を艶出ししている。
【０００４】
歪とりは、炉の台板にウェーハボートを横置き（支持棒を水平）に載置してアニール炉に収容し、アニールすることにより行っており、支柱の熱変形を防止するために、種々の治具を用いている。しかし、このような治具を用いても、ウェーハボートの長尺化に伴い、台板も大型化を要求されるため、その平坦度を高めることは困難であり、このような低平坦度の台板を用いては、この平坦性に起因して支柱に変形が生じ、また、高平坦度の台板を用いても十分な変形対策が実現していない。
【０００５】
なお、ウェーハボートのアニールに関しては、特許文献１に記載の方法がある。
【特許文献１】特開平８−７８３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、シリカガラスウェーハボートのアニール工程時、支柱が変形しないシリカガラスウェーハボートの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成するため、本発明に係るシリカガラスウェーハボートの製造方法は、シリカガラス製の第１の板状体、第２の板状体及び支柱を作製する工程と、前記支柱を前記第１の板状体及び前記第２の板状体に溶接しウェーハボートを組み立てる工程と、この組み立てられたウェーハボートの前記支柱に支持溝を形成する工程と、この支持溝を艶出しする工程と、前記ウェーハボートの溶接部分の歪をとるために、このウェーハボート全体をアニールするアニール工程を有し、このアニール工程は、前記第１の板状体が上方となるよう台板に前記ウェーハボートを配置し、この外周を囲むよう中空体を配置する工程と、前記第１の板状体下面と前記中空体の上端部に当接するように支持手段を介在させる工程と、前記台板、前記ウェーハボート及び前記中空体をアニール炉に収容して、アニールする工程を有することを特徴とする。
【０００８】
好適には、前記支持手段は、前記中空体の上端部に載置され螺孔が設けられた支持板と、前記螺孔に螺合し先端が前記天板に当接する螺子を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るシリカガラスウェーハボートの製造方法によれば、シリカガラスウェーハボートのアニール工程時、支柱が変形しないシリカガラスウェーハボートの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係るシリカガラスウェーハボートの製造方法の一実施形態について縦型シリカガラスウェーハボートを例にとり添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は本発明に係るシリカガラスウェーハボートの製造方法により製造された縦型シリカガラスウェーハボートの斜視図、図２は縦型シリカガラスウェーハボートの製造方法の製造工程図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明に係る製造方法を用いて製造される縦型シリカガラスウェーハボート１は、高純度及び高温において高粘性を有するシリカガラス製であり、第２の板状体としての円板状の底板２と、この底板２にウェーハ挿入口３が形成されるように３本の支柱４が立設され、さらに、この支柱４の上端に第１の板状体としての円板状の天板５が形成されている。
【００１３】
支柱４には、各々同一形状を有し、多数の半導体ウェーハを支持し平面視長方形状で板状の支持面６と、この支持面６に形成される多数の支持溝７が設けられている。
【００１４】
このような構造を有するウェーハボート１の製造は、図２に示すような工程によって行われる。
【００１５】
図１及び図２に示すように、シリカガラス部材から底板２、天板５及び３本の支柱４を作製する（Ｐ１）。
【００１６】
さらに、支柱４を底板２及び天板５に火炎を用いて溶接する（Ｐ２）。
【００１７】
組み立てられたウェーハボート１の支柱４に溝切装置を用いて溝切りを行って支持溝７を形成し、さらに、この支持溝７をバーナで艶出しする（Ｐ３）。
【００１８】
しかる後、Ｐ２における溶接部分の歪をとるためにウェーハボート１全体をアニールする（Ｐ４）。
【００１９】
この全体アニール工程Ｐ４は、次のように図３に示すフローに沿って行われる。
【００２０】
図４に示すように、例えば、炉の下側炉蓋をなす台板１１にウェーハボート１を載置し、さらに、このウェーハボート１の背丈よりも多少背丈が低く、底板２及び天板５の直径よりも多少直径が大きい、つまりウェーハボートを内挿できかつ、上端部１２ａ近傍に操作用透孔１２ｂが設けられた中空体、好ましくはシリカガラス管１２をウェーハボート１に遊嵌し、台板１１に載置する（Ｐ４１）。
【００２１】
このとき天板５はシリカガラス管１２から突出し、シリカガラス管１２の上端部１２ａと天板５間には、間隙Ｇができる。
【００２２】
図５及び図６に示すように、この間隙Ｇを利用して、１個の螺孔１３ａが設けられた支持板１３、２個の螺孔１４ａが設けられた支持板１４を、支柱４に接触しないように、平行状態で上端部１２ａに載置する。
【００２３】
図７に示すように、しかる後、操作用透孔１２ｂを利用して、作業者が手をシリカガラス管１２に入れ、支持手段としてのシリカガラス製螺子１５を螺孔１３ａ、１４ａに螺合させ、螺子１５の先端１５ａが天板５に当接する迄、螺子１５を回す（Ｐ４２）。
【００２４】
本発明における支持手段は、本実施形態では螺孔が設けられた支持板と、螺孔に螺合し上端部が天板に当接する螺子によって形成される。なお、螺子には緩み止め機構を設けておくのが好ましい。
【００２５】
図８及び図９に示すように、支持手段を用いた状態すなわち螺子１５が天板５に当接した状態で、ウェーハボート１及びシリカガラス管１２をアニール炉に収容し、大気雰囲気で５００〜８００℃で３０分、１１００〜１２００℃で３０分アニールして、溶接部分の歪をとり、室温に降温する（Ｐ４３）。
【００２６】
このアニール工程時、ウェーハボート１は高温に晒される支柱４が変形傾向になるが、天板５が螺子１５、支持板１３、１４を介して、シリカガラス管１２により支持されるため、天板５に溶着された支柱４の変形は防止される。なお、このとき、天板を介して支持手段が支持するウェーハボートの荷重は全体の１０〜１５％程度に支持手段を設定するのが好ましい。
【００２７】
シリカガラス管と同様に支持板１３、１４及び螺子１５がウェーハボート１と同じ材質のシリカガラスであるので、熱膨張係数が同じであり、より効果的に支柱４の変形は防止され、また、ウェーハボート１を不純物によって汚染することがない。
【００２８】
なお、本実施形態ではシリカガラス管を長尺の１本の管の例で説明したが、図１０に示すように、シリカガラス管２２は上記支持板と同様の支持板１３、１４を介して２〜３個のシリカガラス管２２を積み上げて長尺化して用いてもよい。
【００２９】
図１１に示すように、また、本発明における支持手段を複数枚のシリカガラス板２３を積層して形成し、この積層されたシリカガラス板２３を介して天板５を支持するようにしてもよい。
【００３０】
また、上記実施形態においては、中空体としてシリカガラス管を用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、水平断面が矩形もしくは楕円形など様々な断面形状のものを用いることができる。さらに、本発明は縦型ウェーハボートと同様に横型ウェーハボートの製造にも適用することができる。
【００３１】
本実施形態の縦型シリカガラスウェーハボートの製造方法によれば、ウェーハボートのアニール工程時、支柱が変形しない縦型シリカガラスウェーハボートの製造方法が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のウェーハボート製造方法により製造されたウェーハボートの斜視図。
【図２】本発明のウェーハボート製造工程図。
【図３】本発明のウェーハボート製造方法のアニール工程図。
【図４】本発明のウェーハボート製造方法のアニール工程におけるウェーハボートとシリカガラス管の遊嵌状態の縦断面図。
【図５】図４における支持板載置状態の平面図。
【図６】図４における支持板載置状態の縦断面図。
【図７】本発明のウェーハボート製造方法のアニール工程における螺子の螺合方法の説明図。
【図８】本発明のウェーハボート製造方法のアニール工程における螺子による天板支持状態を示す平面図。
【図９】本発明のウェーハボート製造方法のアニール工程における螺子による天板支持状態を示す縦断面図。
【図１０】本発明のウェーハボート製造方法のアニール工程における他の実施形態のウェーハボートとシリカガラス管の遊嵌状態の縦断面図。
【図１１】図４における支持板載置状態の他の実施形態の側面図。
【符号の説明】
【００３３】
１  縦型シリカガラスウェーハボート
２  底板（第２の板状体）
３  ウェーハ挿入口
４  支柱
５  天板（第１の板状体）
６  支持面
７  支持溝
１１  台板
１２  シリカガラス管
１２ａ  上端部
１２ｂ  操作用透孔
１３  支持板
１３ａ  螺孔
１４  支持板
１４ａ  螺孔
１５  螺子
１５ａ  先端
【図１】
2006269503.tif 000003
【図２】
2006269503.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006269503.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006269503.tif 000008
【図７】
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【図８】
2006269503.tif 000010
【図９】
2006269503.tif 000011
【図１０】
2006269503.tif 000012
【図１１】
2006269503.tif 000013